CSP和小間距PCB組裝

2021-02-04

近年來(lái)，電子元件制造行業(yè)一直在開(kāi)發(fā)幾種類(lèi)型的細間距元件。這些超小型集成電路包括FC，CSP，BGA，TOFP，VSOP，SSOP等封裝。印刷電路板或PCB行業(yè)緊隨此類(lèi)組件的發(fā)展而發(fā)展。隨著(zhù)成熟的技術(shù)，便捷的包裝以及低廉的制造成本，韜放 PCB正在逐步增加BGA，CSP和FC封裝在PCB組裝中的應用。

由于SMT現在已成為電子PCB組裝的主流，趨勢是朝著(zhù)薄組裝，高可靠性，小尺寸和易于自動(dòng)化生產(chǎn)的方向發(fā)展。韜放 PCB等知名的高科技PCB制造商具有測試表面貼裝PCB的經(jīng)驗，并且在小間距組件（如球柵陣列或BGA，芯片規模封裝或CSP以及倒裝芯片或FC封裝）方面擁有豐富的經(jīng)驗。

在CSP和FC封裝中，信號傳輸路徑更短，因為封裝密度高，特征尺寸更小并且整體面積顯著(zhù)減小。由于倒裝芯片的尺寸幾乎與芯片裸片的尺寸相同，因此它實(shí)際上沒(méi)有封裝，它具有最高密度和小尺寸的優(yōu)點(diǎn)，并且允許信號以極高的速度傳播，并具有增強的電氣性能。OEM的優(yōu)勢在于，大大減小了封裝尺寸，從而大大減小了PCB組裝尺寸和產(chǎn)品尺寸。

倒裝芯片PCB組裝

組裝商通常將單個(gè)倒裝芯片安裝在中型板上。通常，這是一塊昂貴的PCB，因為板的CTE或熱膨脹系數必須與倒裝芯片相匹配。如果不匹配，不同的擴展速率可能會(huì )導致移動(dòng)，從而導致芯片和PCB組裝板之間的互連彎曲和削弱。

圖1：倒裝芯片組裝過(guò)程

為了加強互連，組裝人員通常用環(huán)氧樹(shù)脂填充芯片和PCB之間的空間。這有助于分散應力，從而保護互連。

多芯片模塊

組裝人員將倒裝芯片或其他細間距組件（例如BGA）放在基板上，也稱(chēng)為MCM或多芯片模塊。襯底可以容納多個(gè)集成電路，并且組裝者將它們組裝為單個(gè)器件。因此，MCM的行為類(lèi)似于單個(gè)組件，并處理整個(gè)功能。

通常，MCM的基板具有各種組件，該基板的裸片通過(guò)導線(xiàn)，倒裝芯片或膠帶鍵合連接到表面。組裝人員用塑料模具封裝模塊，并將其安裝在較大的PCB上。MCM提供改進(jìn)的性能，從而大大減小了設備的尺寸。

使用MCM有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。填充不足后，如果組裝商測試MCM并發(fā)現安裝在其上的倒裝芯片無(wú)法正常工作，則他們只能報廢MCM，而不能報廢整個(gè)PCB。

芯片級封裝

與倒裝芯片相比，CSP或芯片級封裝技術(shù)使安裝或卸載封裝更加容易。此外，對于CSP組裝商，不需要用環(huán)氧樹(shù)脂填充PCB和芯片之間的間隙。他們還可以使用標準的SMT生產(chǎn)設備來(lái)使用CSP。

圖2：帶有倒裝芯片底部填充的芯片級封裝

測試細間距零部件

電子行業(yè)的競爭環(huán)境使得有必要測試每塊PCB組裝板，而不論組裝者使用的密度和技術(shù)種類(lèi)如何。為了滿(mǎn)足高效率，產(chǎn)品可靠性和過(guò)程控制的要求，必須進(jìn)行測試。為了檢查和測試倒裝芯片和CSP電路板組件，韜放 PCB使用了多種技術(shù)，包括功能檢查，自動(dòng)X射線(xiàn)以及帶有在線(xiàn)測試的在線(xiàn)檢查。

其中，ICT或在線(xiàn)測試儀是PCB制造商使用的最基本的電氣測試設備之一。ICT通常會(huì )檢測PCB焊點(diǎn)是否存在開(kāi)路和短路故障，并指出故障的組件或位置。但是，隨著(zhù)電路板密度的增加以及細間距元件的大量使用，組裝商開(kāi)始代替使用邊界掃描技術(shù)。

組裝人員還使用自動(dòng)X射線(xiàn)檢查組裝的板。穿過(guò)電路板的X射線(xiàn)生成的圖像使分析PCB焊點(diǎn)和檢測缺陷變得容易而直觀(guān)。制造商可以使用X射線(xiàn)檢測安裝了組件的雙面電路板中的故障。此外，還可以檢查多層PCB的圖像切片，并查看BGA芯片的不可見(jiàn)焊點(diǎn)。使用自動(dòng)X射線(xiàn)檢查設備，可以檢查密集的，細間距的PCB組件。X射線(xiàn)檢查是一種先進(jìn)的測試方法，組裝人員可使用它們對SMT生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量控制。

倒裝芯片和CSP的優(yōu)勢

FC和CSP是完善的解決方案，提供低成本封裝，可通過(guò)節省PCB組件的空間來(lái)改善電子設備的特性。這些改進(jìn)的軟件包具有無(wú)限的發(fā)展前景。PCB制造行業(yè)通過(guò)開(kāi)發(fā)HDI或高密度互連板等新的制造技術(shù)，與這些先進(jìn)的封裝技術(shù)保持同步。他們也在向先進(jìn)的檢測技術(shù)多元化。

除了在線(xiàn)測試PCB組件外，制造商還通過(guò)SAMD或掃描聲顯微鏡和檢測方法進(jìn)行功能測試，自動(dòng)X射線(xiàn)測試等。這極大地提高了SMT組裝過(guò)程的質(zhì)量。